預測性維護方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種升降(“hoisting”)裝備的預測性維護，特別是起重機(“crane”)的預測性維護。
【背景技術】
[0002]【背景技術】的以下說明可以包括在本發明之前的相關技術未知的但由本發明提供的見解、發現、理解或者公開、或者與公開的關聯之處。下文可以特別指出本發明的一些這樣的貢獻，然而本發明的其它這樣的貢獻將通過其上下文而顯而易見。
[0003]如今，升降裝置或者起重機廣泛應用于機械、化學、制造、加工、建筑和冶煉工業以及遍及世界的船塢或者港口和碼頭。高架起重機，也稱為橋式起重機，是鉤線機制沿著水平橫梁運行而水平橫梁自身則沿著兩個相隔很遠的軌道運行的起重機類型。鉤線機制可以包含沿著水平橫梁移動的滑車以及安排在滑車上以提升物體的升降機。通常，高架起重機是在長廠房中并且沿著廠房的兩面長墻沿著軌道運行。它與龍門起重機相似。高架起重機通常由單橫梁或者雙橫梁結構組成。它們可以使用通常的鋼梁或者更復雜的箱形梁類型來建造。大多數升降機使用某種滑輪系統；滑輪是特別設計用于引導繩索、纜線、皮帶或者鏈條的輪子，并且它們常常安裝在軸上從而允許輪子自由旋轉。這些滑輪可以安裝到使單元旋轉從而控制纜線供給的發動機上。升降機可以是將電發動機用作提升發動機的電動升降機，例如電動鏈式升降機、電動鋼索升降機和電動升降帶。升降裝備可以包括用于裝有發動機的滑輪單元、發動機電發動機自身和安裝在滑車上的滑輪外殼的任何控制。控制可以包括多種啟用軟啟動并且減小影響起重機和結構的應力的電路系統，例如用于控制升降機的操作(例如，提升的速度和方向)的逆變器。
[0004]就經濟和安全性兩方面而言，希望例如橋式起重機和龍門起重機的升降裝置具有良好狀態。升降裝置的故障，例如在其剎車中的故障，可能會導致荷重墜落，這可能會造成升降裝置損壞和/或造成對在升降裝置附近的工作人員的危害。在維護期間，升降裝置沒有用于生產。從經濟角度來看，例如升降裝置這樣的昂貴機械的停工時間應該保持盡可能地短和少。
[0005]升降裝置的維護需要可以在廣闊地理區域內維修升降裝置的訓練有素的人員。由于能夠勝任的維護人員數量有限，所以在檢測到升降裝置需要維護(例如在發生故障的情況下)至維修升降裝置的維護人員到達之間可能存在一些延遲。
[0006]升降裝置的維護計劃包括規定在維護期間要執行的操作的預先計劃的維護。維護計劃試圖最小化在計劃的維護之間的升降裝置故障，并且從而最小化停工時間。
[0007]然而，在計劃的維護之間仍然可能會有故障，因此需要維護人員更多的檢查并且減少升降裝置的正常運行時間。這些故障有可能是原生的，從而使得維護人員在計劃的維護期間難以檢測到這些故障。難點可能在于檢測可能存在的故障，這些故障需要不合比例的時間才能發現，如果存在任何待發現的故障的話。照此，與升降裝置停工時間的成本相比，在維護期間花在檢測故障上的額外時間可能效率很低。檢測故障的難點還可能在于，通過人眼或者通過檢查升降裝置的維護人員攜帶的常規維護裝備不可能檢測到故障。
[0008]在起重機制造和使用中的持續性挑戰在于如何利用有限的維護預算在較長服務期間內保持起重機的操作安全。
【發明內容】
[0009]根據本發明的方面，提供一種升降裝備特別是起重機的預測性維護方法，包括:
[0010]在維護中心處自動收集關于遠程升降裝備的至少一個組件的診斷數據，以及可選地收集關于該遠程升降裝備的操作環境的傳感器數據；
[0011]提供該遠程升降裝備的配置數據；
[0012]提供關于該遠程升降裝備的至少一個組件的可靠性數據；
[0013]基于該診斷數據、配置數據、可靠性數據并且可選地基于該操作環境數據，自動生成最優化在該升降裝備的壽命周期內的升降裝備的維護成本和可靠性的維護計劃。
[0014]根據實施例，自動生成包括:
[0015]針對維護動作和計劃的多個不同結合估計該遠程裝備的可靠性和維護成本；
[0016]從該多個結合選擇最有可能最優化在該遠程升降裝備的壽命周期內的該遠程升降裝備的維護成本和可靠性的維護動作和計劃的結合。
[0017]根據實施例，該自動生成包括:利用基于從多個遠程設備收集到的歷史數據而維護的設備類型特定的可靠性數據并且利用收集到的信息來最優化個體裝備的本地維護。
[0018]根據實施例，該選擇包括:選擇估計的、提供在成本與可靠性或安全性之間最佳折衷的維護動作的結合。
[0019]根據實施例，該方法包括:在自動生成最優化的維護計劃之后，手工調整該維護計劃。
[0020]根據實施例，該方法包括:在數據庫中維護客戶特定的數據，該客戶特定的數據包括該遠程裝備的一個或多個配置數據、該遠程升降裝備的類型、該遠程升降裝備的組件的類型、客戶偏好、設計的使用配置文件。
[0021]根據實施例，該方法包括:在數據庫中維護裝備類型特定的數據，該裝備類型特定的數據包括針對每個類型的裝備和/或組件的參數、特征和/或可靠性數據。
[0022]根據實施例，收集到的診斷數據包括來自所述遠程升降裝備的操作、使用或者狀態數據，優選地是以下的一個或多個:升降機啟動、升降機工作周期、升降機運行小時數、升降機裝載數據、升降機超溫發生次數、過載、緊急停止、關于任何超出該遠程升降裝備的性能限制的事件發生的數據。
[0023]根據實施例，關于該遠程升降裝備的操作環境的傳感器數據包括溫度、濕度、腐蝕和加速度中的一個或多個。
[0024]根據實施例，關于該遠程升降裝備的操作環境的傳感器數據包括對該遠程升降裝備的外部沖擊和碰撞的數據，優選地在笛卡爾坐標軸的x、y和z方向上三維地測量加速度。
[0025]根據實施例，關于該遠程升降裝備的操作環境的傳感器數據包括:表示環境對該遠程升降裝備的電氣裝置的腐蝕作用的數據。
[0026]根據實施例，該方法包括:在估計該遠程升降裝備的可靠性時，至少在如果觀察到異常環境中的操作時，將操作環境數據納入考慮。
[0027]本發明的另一方面為一種維護系統，包括被配置為執行根據本發明的第一方面的方法的部件。
[0028]根據實施例，該系統包括至少一個計算機和包含計算機程序代碼的至少一個存儲器，該至少一個存儲器和該計算機程序代碼被配置為至少利用該計算機引起設備至少執行根據本發明第一方面的方法。
[0029]本發明的其它方面為一種包括可執行代碼的計算機程序，當執行該可執行代碼時，該可執行代碼引起執行根據本發明第一方面的方法的功能。
【附圖說明】
[0030]在下文中，將參照附圖通過示例性實施例來更詳細地描述本發明，其中:
[0031]圖1示出根據實施例的自動最優化的裝備特定的預測性維護概念的示例；
[0032]圖2示出高架起重機的示例；
[0033]圖3示出根據實施例的集中式維護系統106的示例；
[0034]圖4是示出提供服務或者維護計劃的示例的流程圖；
[0035]圖5示出針對在裝備未來壽命周期上計劃的N個連續維護動作的估計的可靠性和估計的累計成本；
[0036]圖6示出可靠性數據的更新。
【具體實施方式】
[0037]以下實施例是示例性的。雖然說明書在若干位置處可能提及“一”、“一個”或者“一些”實施例，但這不一定意味著每次這樣的提及都是指相同實施例，或者特征僅應用于單個實施例。也可以結合不同實施例的單個特征從而提供其它實施例。
[0038]本發明的一個方面在于提供一種旨在具有減少的壽命周期成本以及增加的可靠性和安全性的自動最優化的裝備特定的預測性維護方案。預測性維護方案可以是自主學習方案，其中，最優化的學習是基于由多個(例如，整個機群)裝備提供的信息，從而使得利用提供的信息來最優化個體裝備的維護。這使得在出售時或者在壽命周期之初便已經能夠更準確地預測裝備的壽命周期。可以說，預測性維護現在是從維護服務提供方的角度來考慮。維護服務提供方能夠從更大數量的裝備搜集信息和經驗并且利用收集到的信息來最優化個體裝備的本地維護。傳統上，預測性維護和維護的適時(“right-time”)實現已經從工廠操作員的角度考慮，并且目標已經是最優化特定有限實體(工廠操作員的裝備)。本發明的實施例可以進一步允許生成用于特定時刻的理論上的可靠性分析。
[0039]一方面是提供一種自動最優化的裝備特定的預測性維護系統，對該系統輸入客戶特定的信息，并且該系統自動利用從多個裝備(例如，整個裝備機群)收集的裝備特定的信息來生成最優化的維護計劃。
[0040]最優化的維護計劃包括預先計劃的維護，預先計劃的維護規定在延長時間期間上(優選地在裝備的壽命周期上)的維